湖北省武汉市2013届高三物理第七周晚训试题

用心 爱心 专心 1 湖北省武汉市湖北省武汉市 20132013 届高三物理第七届高三物理第七 周晚训试题周晚训试题 一 选择题 1 有一个带电量为 q 重为 G 的小球 从两竖直的带电平行板上方 h 处自 由落下 两极板间匀强磁场的磁感应强度为 B 方向如图所示 则带电小 球通过有电场和磁场的空间时 A 有可能做匀速运动 B 有可能做匀加速直线运动 C 不可能做曲线运动 D 一定做曲线运动 2 如图所示 带电平行板中匀强电场方向竖直向下 匀强磁场方向水平向里 一带电小球 从光滑绝缘轨道上的 a 点自由滑下 经过轨道端点 P 进入板间恰好沿水平方向做直线运动 现使球从轨道上较低的 b 点开始滑下 经 P 点进入板间后 在板间运动过程中 A 小球动能将会增大 B 小球的电势能将会减少 C 小球所受的洛伦兹力将会增大 D 因不知道小球的带电性质 不能判断小球的动能如何变化 3 如图所示 在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道 水平方向的匀强磁场与半圆形 轨道所在的平面垂直 一个带正电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点 M 滑下 则下 列说法中正确的是 A 滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大 B 滑块从 M 点到最低点所用的时间比磁场不存在时短 C 滑块经过最低点时的速度与磁场不存在时相等 D 滑块从 M 点滑到最低点所用的时间与磁场不存在时相等 4 回旋加速器是加速带电粒子的装置 其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个 D 形金属盒 两盒问的狭缝中形成的周期性变化的电场 使粒子在通过 狭缝时都能得到加速 两 D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中 如图所示 要增大带电粒子射出时的动能 则 下列说法中正确的是 A 增大匀强电场问的加速电压 B 增大磁场的磁感应强度 C 减小狭缝间的距离 D 增大 D 形金属盒的半径 5 如图所示 实线表示在竖直平面内匀强电场的电场线 电场线与水 平方向成 角 水平方向的匀强磁场与电场正交 有一带电液滴沿斜向上的虚线l做直线运 动 l与水平方向成 角 且 则下列说法中错误的是 A 液滴一定做匀变速直线运动 B 液滴一定带正电 C 电场线方向一定斜向上 D 液滴一定做匀速直线运动 b a P 用心 爱心 专心 2 6 质谱议是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具 它的构造原理如图 2 所示 离子源 S 可以发出各种不同的正离子束 离子从 s 出来时速度很小 可以看作是静止的 离 子经过加速后垂直进入有界匀强磁场 图中虚线所示的区域 并沿着半圆周运动而到达照相 底片上的 P 点 测得 P 点到入口 S 的距离为 x 以下判断正确的是 A 若离子束是同位素 则 x 越大 离子质量越大 B 若离子束是同位素 财 x 越大 离子质量越小 C 只要 X 相同 则离子质量一定相同 D 只要 X 相同 则离子的荷质比一定相同 7 如图所示 带电小球沿直线 ab 斜向上穿越水平的匀强电场 此空间同时存在着由 b 向 a 方向的匀强磁场 下列说法正确的是 A 若小球带负电 则电场方向水平向右 B 小球一定做匀减速直线运动 C 不论小球带何种电荷 电势能总是增加的 D 小球可能沿 ab 方向做匀速运动 8 如图所示 一束质量 速度和电量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的 区域 结果发现有些离子保持原来的运动方向 未发生任何偏转 如果让 这些不偏 转的离子进入另一匀强磁场中 发现这些离子又分裂成几束对 这些进入后一磁 场的离子 可以得出结论 A 它们的动能一定各不相同 B 它们的电量一定各不相同 C 它们的质量一定各不相同 D 它们的电量和质量之比一定各不相同 9 如图 12 7 所示 为一速度选择器 不论什么带电粒子 不计重力 只 要以某一速率 v0沿图示方向 v0 E B 三矢量正交 射入便可以沿直线穿 出 今有带电粒子以 v1 v0的速率与 v0同向射入速度选择器后 沿图示轨迹飞入偏转磁场 B2 速率变为 v2 则下列关系式可能成立的是 A v1 v0 v2 B v2 v0 v1 C v0 v1 v2 D v0 v2 v1 10 质量为 m 的带电小球在正交的匀强电场 匀强磁场中做 匀速圆周运动 轨道平面在竖直平面内 电场方向竖直向下 磁场方向垂直圆周所在平面向里 如图所示 由此可知 A 小球带正电 沿顺时针方向运动 B 小球带负电 沿顺时针方向运动 C 小球带正电 沿逆时针方向运动 D 小球带负电 沿逆时针方向运动 用心 爱心 专心 3 四 计算题 共 5 小题 11 如图所示的坐标系 x 轴沿水平方向 y 轴沿竖直方向 在 x 轴上方空间的第一 第二象限 内 既无电场也无磁场 在第三象限 存在沿 y 轴正方向的匀强电场和垂直 xy 平面 纸面 向里 的匀强磁场 在第四象限 存在沿 y 轴负方向 场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场 一质量为 m 电量为 q 的带电质点 从 y 轴上 y h 处的 p 点以一定的水平初速度沿 x 轴负方 1 向进入第二象限 然后经过 x 轴上 x 2h 处的 p 点进入第三象限 带电质点恰好能做匀速圆 2 周运动 之后经过 y 轴上 y 2h 处的 p 点进入第四象限 已知重力加速度为 g 求 3 1 粒子到达 p 点时速度的大小和方向 2 2 第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小 3 带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向 12 如图 20 所示 在直角坐标系的 I II 象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场 第 III 象限有 沿 y 轴负方向的匀强电场 第四象限内无电场和磁场 质量为 m 电量为 q 的粒子由 M 点以速度 v0沿 x 轴负方向进入电场 不计粒子的重力 粒子经 N 和 x 轴上的 P 点最后又回到 M 点 设 OM OP l ON 2l 求 1 电场强度 E 的大小 2 匀强磁场磁感应强度 B 的大小 3 粒子从 M 点进入电场 经 N P 点最后又回到 M 点所用的时间 t 13 如下图所示 在直角坐标系的第 四象限内有垂直于纸面的匀 强磁场 第二 三象限内沿 x 轴正方向的匀强电场 电场强度大小为 E y 轴为磁场和电场的理想边界 一个质量为 m 电荷量为 e 的质子 经过 x 轴上 A 点时速度大小为 vo 速度方向与 x 轴负方向夹角 300 质子第一次到达 y 轴时速度方向与 y 轴垂直 第三次到达 y 轴的位置用 B 点表示 图中未画出 已知 OA L 用心 爱心 专心 4 1 求磁感应强度大小和方向 2 求质子从 A 点运动至 B 点时间 14 如图 在宽度分别为和的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场 磁场方向 1 l 2 l 垂直于纸面向里 电场方向与电 磁场分界线平行向右 一带正电荷的粒子以速率 v 从磁场 区域上边界的 P 点斜射入磁场 然后以垂直于电 磁场分界线的方向进入电场 最后从电场 边界上的 Q 点射出 已知 PQ 垂直于电场方向 粒子轨迹与电 磁场分界线的交点到 PQ 的距 离为 d 不计重力 求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比 15 在一真空室内存在着匀强电场和匀强磁场 电场与磁场的方向相同 已知电场强度 E 40 0V m 磁感应强度 B 0 30 T 如图所示 在该真空室内建立 Oxyz 三维直角坐标系 其 中 z 轴竖直向上 质量 m 1 0 10 4kg 带负电的质点以速度 v0 100m s 沿 x 方向做匀速直线 运动 速度方向与电场 磁场垂直 取 g 10m s2 1 求质点所受电场力与洛仑兹力的大小之比 2 求带电质点的电荷量 3 若在质点通过 O 点时撤去磁场 求经过时间 t 0 20 s 带电质点的位置坐标 用心 爱心 专心 5 2012 年高考模拟题参考答案 仅供参考 四 计算题答案 11 解 1 质点从 P 到 P 由平抛运动规律 12 h gt 2 1 2 vv t h2 0 gt y 求出 v ghvv y 2 22 0 方向与 x 轴负方向成 45 角 2 质点从 P 到 P 重力与电场力平衡 洛仑兹力提供向心力 23 Eq mg Bqv m R v2 2R 2h 2h 222 解得 E B q mg h g q m2 质点进入第四象限 水平方向做匀速直线运动 竖直方向做匀速直线运动 当竖直方向的速度 减小到 0 此时质点速度最小 即 v 在水平方向的分量 v 45cos min v gh2 方向沿 x 轴正方向 12 解 1 根据粒子在电场中的运动情况可知 粒子带负电 粒子在电场中运动所用的时间 设为 t1 在 x 方向有 0 1 2lv t 1 在 y 方向有 2 1 1 2 qE lt m 2 用心 爱心 专心 6 解得 ql mv E 2 2 0 2 设粒子到达 N 点的速度为 v 运动方向与轴夹角x 由动能定理得 2 0 2 2 1 2 1 mvmvqEl 将 式代入 得 0 2vv 0 cos45vv 粒子在磁场中做匀速圆周运动 经过 P 点时的速度方向也与负 x 方向成 45 从 P 到 M 做直线 运动 NP NO OP 3l 粒子在匀强磁场中在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动 RmvqvB 2 半径为 lNPR2 2 3 45cos 联立上述各式解得 0 2 3 mv B ql 3 粒子在电场中运动所用时间为 1 0 2l t v 粒子在磁场中所用时间 0 2 4 92 4 3 4 3 v l v R Tt 由 P M 匀速直线运动所用时间 0 3 2 v l v l t 粒子从 M 进入电场 经 N P 点最后又回到 M 点所用的时间 123 0 9 3 4 l tttt v 13 1 质子在第一象限内只受洛伦兹力作用做匀速圆周运动 设半径为 R 则有 ev0B 由几何关系有 R 2L 解得 B 方向垂直纸面向里 R v m 2 0 eL mv 2 0 用心 爱心 专心 7 14 22 11 22 21 2 arcsin 2 lddl dlld 解析 本题考查带电粒子在有界磁场中的运动 粒子在磁场中做匀速圆周运动 如图所示 由于粒子在分界线处的速度与分界线垂直 圆心 O 应在分界线上 OP 长度即为粒子运动的圆弧的半径 R 由几 何关系得 2 2 12 dRlR 设粒子的质量和所带正电荷分别为 m 和 q 由洛仑兹力公 式和牛顿第二定律得 设为虚线与分界线